基于ARM的MP3播放器設計與實現

摘要：為了克服目前市場上MP3儲存量小，價格昂貴，操作復雜，播放歌曲的單一性等不足，設計了一款基于ARMLPC213l的MP3播放器。該播放器主要由音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊2部分組成。實驗結果表明，該設計實現了存儲在U盤里按自己設定的順序自動播放歌曲，并擁有儲存量大，價格較低，操作簡單，播放種類較多等特點，具有一定的實用和推廣價值。
關鍵詞：MP3音樂播放器；ARM LPC2131；VS1003；CH375

0 引言
MPEG(Moving Picture Experts Group)是運動圖像專家組的英文縮寫。MP3是MPEG Audio Layer-3的縮寫，即MPEG第3層音頻編碼標準，使用MP3標準對音頻數據編碼既可以獲得較大的音樂數據壓縮比，又可以得到較好的音樂回放質量。國內外現有的MP3解碼方案實現有2種方案：硬件和軟件解碼。利用專用解碼芯片的硬件解碼，其靈活性不好，并且硬件解碼芯片的價格昂貴。基于DSP或ARM等處理器開發平臺的軟件解碼，擴展新能好，性價比高。
ARM(Advanced RISC Machines)既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術。目前，采用ARM技術知識產權(IP)核的微處理器，即通常所說的ARM微處理器，已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統
等各類產品市場基于ARM技術的微處理器應用約占據了32位的RISC微處理器75％以上的市場份額，ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。
本文采用了ARM微處理器作為整個音頻播放系統的控制和管理單元。出發點即為研究數字音頻技術在ARM嵌入式系統中的應用，結合數字音頻和ARM嵌入式系統這兩個前沿技術，設計一個基于ARM嵌入式系統的數字音頻播放系統。

1 系統的總體方案
本文介紹一種基于ARM LPC2131的新式MP3播放器設計，這種設計思路是以LPC2131控制器為核心，來協同音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊。這樣可以克服現在市場上MP3價格高昂和音質之間的矛盾，并且具有海量存儲的優點。總體設計方案如圖1所示，是以ARM LPC2131作為控制器來控制音頻解碼模塊和音樂文件存取模塊。

2 硬件設計
2．1 音頻解碼模塊設計
音頻解碼模塊包含一個高性能，自主產權的低功耗DSP處理器核VS_DSP4，工作數據存儲器，為用戶應用提供5 KB的指令RAM和0．5 KB的數據RAM。串行的控制和數據接口，4個常規用途的I／O口，1個UART，也有1個高品質可變采樣率的ADC和立體聲DAC，還有1個耳機放大器和地線緩沖器。